18內(nèi)。圓柱形封裝218是由軟磁性材料或者半軟磁性材料形成的。
[0037]更具體地參考圖7，第二導(dǎo)體214的末端(描述為214a和214b)，延伸到圓柱形封裝218的外面。阻抗匹配器件30和信號發(fā)生器20電連接到第二導(dǎo)體214的一個末端(例如，末端214a)，同時阻抗匹配器件32以及信號接收器27電連接到第二導(dǎo)體214的另一個末端(例如,末端214b)。
[0038]圖8-9是示出位置傳感器10的附加實(shí)施例的框圖。如所描述的，位置傳感器10可以包括下表面和上表面被導(dǎo)電層17覆蓋的襯底16，其可以操作以將波導(dǎo)與環(huán)境隔離。位置傳感器的面對磁體的一側(cè)被稱作活躍側(cè)。位置傳感器10還包括沉積在位置傳感器10的活躍側(cè)的磁性材料18的第一層。線圈215螺旋地包絡(luò)磁性材料18的第一層，層17以及襯底16。在某些示例中，線圈215應(yīng)該與層17隔離，例如，線會包括電絕緣涂層。磁性材料18A的第二層在位置傳感器10的活躍側(cè)覆蓋線圈215。位置傳感器10還包括第二導(dǎo)電層17A，例如，覆蓋全部結(jié)構(gòu)的薄銅片或者條帶或者箔。在某些示例中，磁體22和位置傳感器10的活躍側(cè)之間的距離應(yīng)足以使波導(dǎo)局部飽和(例如，使得磁性材料18或者18A飽和)并且可以是大約6mm (取決于磁體的強(qiáng)度)。
[0039]圖10是示出位置傳感器10的附加實(shí)施例的框圖。如所描述的，位置傳感器10可以包括襯底16,其中磁性材料18被定位于靠近襯底16,且導(dǎo)電層17沉積在襯底16和磁性材料18之間?？梢允卿忼X形的，螺旋形的，或者其它形狀構(gòu)造的另一個導(dǎo)電層215被蝕刻或者以其他方式被沉積在襯底16上。導(dǎo)電層215便于將位置傳感器10與感測系統(tǒng)100電連接。在圖10中所述的該位置傳感器10可以便于實(shí)現(xiàn)有效長度類似于針對圖6-7所述的有效長度的波導(dǎo)。
[0040]盡管本發(fā)明參考某些實(shí)施例公開，對于所述的實(shí)施例的許多修改，改變以及變化在不脫離本發(fā)明的領(lǐng)域和范圍的情況下是可能的，如在所附權(quán)利要求中所界定的。因此，本發(fā)明旨在不被限制于所述實(shí)施例，而是限制于由以下權(quán)利要求，以及其等同物，的語言所界定的完整范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種位置感測系統(tǒng)，包括: 延伸的行程位置傳感器，包括: 波導(dǎo)，其具有給定的特征阻抗；以及 磁性材料，其被定位于緊密鄰近所述波導(dǎo)，所述磁性材料包括軟磁性材料或者半軟磁性材料； 信號發(fā)生器，其通信地耦合到所述波導(dǎo)和信號接收器，所述信號發(fā)生器被配置以生成第一信號并且將所述第一信號傳遞到所述波導(dǎo)以及所述信號接收器。 一個或者多個阻抗匹配器件，其電耦合到所述波導(dǎo)并且所述一個或者多個阻抗匹配器件被配置使得所述波導(dǎo)與所述信號發(fā)生器和所述信號接收器阻抗匹配； 磁體，其相對于所述延伸的行程位置傳感器是可移動的，所述磁體被配置以生成足夠使所述磁性材料局部飽和的磁場，其中所述磁性材料配置以引起所述波導(dǎo)中的阻抗不連續(xù)以使得所述第一信號在所述阻抗不連續(xù)點(diǎn)處被反射并且被傳遞到所述信號接收器；以及 位置傳感器電路，其通信地耦合到所述信號接收器，所述位置傳感器電路被配置以部分地基于由所述信號接收器接收的所述第一信號以及所反射的信號來確定磁體相對于所述延伸的行程位置傳感器的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述磁體包括永磁體或者電磁體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述波導(dǎo)是微帶線波導(dǎo)，帶狀線波導(dǎo)或者矩形波導(dǎo)中的一個。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述磁性材料包圍所述波導(dǎo)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，所述延伸的行程位置傳感器還包括沉積在所述波導(dǎo)上的第一導(dǎo)電層，所述第一導(dǎo)電層電耦合至所述信號發(fā)生器和所述信號接收器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，所述延伸的行程位置傳感器還包括沉積在所述波導(dǎo)和所述磁性材料之間的第二導(dǎo)電層，所述第二導(dǎo)電層被配置以為所述波導(dǎo)屏蔽電干擾。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中所述第二導(dǎo)電層是接地的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述波導(dǎo)包括導(dǎo)電芯，其中導(dǎo)電線纏繞所述導(dǎo)電芯，并且所述磁性材料包括被配置以在其中容納所述導(dǎo)電芯的圓柱形封裝。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中所述導(dǎo)電線的第一端部電耦合到所述信號發(fā)生器并且所述導(dǎo)電線的第二端部電耦合至所述信號接收器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述信號發(fā)生器被配置以重復(fù)地生成一系列的脈沖。
11.一種延伸的行程位置傳感器，包括: 波導(dǎo)，其具有給定的特征阻抗，所述波導(dǎo)被配置以接收第一信號；以及 磁性材料，其被定位于緊密鄰近所述波導(dǎo)，所述磁性材料包括軟磁性材料或者半軟磁性材料，其中所述磁性材料被配置以當(dāng)所述磁性材料被局部磁場所飽和時引起波導(dǎo)中的阻抗不連續(xù)，所述阻抗不連續(xù)被配置使得所述第一信號在所述阻抗不連續(xù)點(diǎn)處被反射。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的傳感器，其中所述波導(dǎo)是微帶線波導(dǎo)，帶狀線波導(dǎo)或者矩形波導(dǎo)中的一個。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的傳感器，其中所述磁性材料包圍所述波導(dǎo)。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的傳感器，還包括沉積在所述波導(dǎo)上的第一導(dǎo)電層，所述第一導(dǎo)電層電耦合到所述信號發(fā)生器以及所述信號接收器。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的傳感器，還包括沉積在所述波導(dǎo)和所述磁性材料之間的第二導(dǎo)電層，所述第二導(dǎo)電層被配置以為所述波導(dǎo)屏蔽電干擾。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的傳感器，其中所述第二導(dǎo)電層是接地的。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的傳感器，其中所述波導(dǎo)包括導(dǎo)電芯，其中導(dǎo)電線纏繞所述導(dǎo)電芯，并且所述磁性材料包括被配置以在其中容納所述導(dǎo)電芯的圓柱形封裝。
18.一種確定可移動物體的位置的方法，包括: 由信號發(fā)生器生成第一信號； 將所述第一信號傳遞到延伸的行程位置傳感器的波導(dǎo)，所述延伸的行程位置傳感器包括波導(dǎo)以及被定位于緊密鄰近所述波導(dǎo)的磁性材料，所述磁性材料包括軟磁性材料或者半軟磁性材料； 將磁體移動到緊密鄰近所述延伸的行程位置傳感器，所述磁體被配置以生成足夠使得所述磁性材料局部飽和的磁場，其中所述磁性材料配置以引起波導(dǎo)中的阻抗不連續(xù)以使得所述第一信號在所述阻抗不連續(xù)點(diǎn)處被反射； 將所反射的信號傳遞到信號接收器，以及 基于所接收的第一信號以及所接收的反射信號來確定所述可移動物體的位置。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中確定所述可移動物體的位置包括: 測量所述第一信號的生成以及所述反射信號的接收之間的時間延遲；以及 將所述時間延遲與所述可移動物體的位置相關(guān)聯(lián)。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中確定所述可移動物體的位置包括: 測量所述第一信號和所述反射信號之間的相位差；以及 將所述相位差與所述可移動物體的位置相關(guān)聯(lián)。
【專利摘要】描述了一種位置感測系統(tǒng)，其包括被定位于靠近一定數(shù)量的軟磁性材料或者半軟磁性材料的波導(dǎo)。磁體，相對于波導(dǎo)和磁性材料是可移動的，該磁體被定位于鄰近磁性材料處并且被配置以生成足夠使得磁性材料局部飽和的局部磁場。該飽和的磁性材料操作以改變在飽和點(diǎn)處的波導(dǎo)的特征阻抗，特征阻抗的改變引起信號在阻抗不連續(xù)點(diǎn)處被反射。描述了用于將第一信號傳遞到波導(dǎo)的信號發(fā)生器，和用于接收第一信號和/或反射信號的信號接收器，以及用于基于第一信號和反射信號確定波導(dǎo)相對于磁體的位置感測處理器或者電路。
【IPC分類】G01D5-243, G05D3-12, G01B7-00
【公開號】CN104583729
【申請?zhí)枴緾N201380042776
【發(fā)明人】B·約翰森
【申請人】保險(xiǎn)絲公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2013年8月13日
【公告號】EP2698612A2, EP2698612A3, US20150211888, WO2014028469A1